在现场的热修剪波导在标准的活性光子平台的波导
Optics express
|November 11, 2025
概括
我们开发了用于光子学的悬浮加热器,使用低电能精确地削减波导的折射率. 这种方法使得像马赫-泽恩德开关这样的设备可以实现稳定,双向的索引调.
科学领域:
- 光子学是指光子学的使用方法.
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 光子学对于集成光学电路至关重要.
- 精确控制波导属性对于设备性能至关重要.
- 现有的折射率调整方法可能是复杂的或有限的.
研究的目的:
- 在光子学中提出新的悬浮加热器结构,用于有效的折射率削减.
- 研究热修剪机制及其对功率和材料的依赖.
- 为了证明这种修剪技术在马赫-泽恩德开关中的应用.
主要方法:
- 在光子平台上制造悬浮加热器结构.
- 使用电力 (30-90mW) 诱导局部加热.
- 在1550 nm的 (Si) 和化 (SiN) 波导中测量有效折射率变化.
- 通过温度依赖性研究对热修剪机制的分析.
- 通过推断高温数据进行加速老化试验.
主要成果:
- 在低电功率的Si和SiN波导中实现了有效的折射率修剪.
- 在中等功率下,证明的最大负指数变化为 -5.18 × 10-3 (SiN) 和 -7.9 × 10-4 (Si).
- 在SiN波导中观察到双向索引修剪,在更高的功率下,正变化高达≈0.02.
- 成功地应用了马赫-泽恩德开关偏差点修剪技术.
- 假设的二氧化覆盖变化作为主要机制在~300°C和SiN核心修剪在~510°C.
结论:
- 悬浮加热器结构为光子学中的折射率削减提供了一种有效的低功耗方法.
- 双向修剪功能提高了设备设计的灵活性.
- 了解热机制为优化过程和预测设备寿命提供了洞察力.
- 该技术显示出稳定和调整光子集成电路的潜力,具有长期运行的潜力.


